타원형 LED 램프 3474DKBR/MS 데이터시트 - 블루 컬러 - 20mA 순방향 전류 - 3.4V 최대 순방향 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 정밀 타원형 LED 램프의 사양을 상세히 설명합니다. 이 부품의 주요 설계 목표는 승객 정보 시스템 및 다양한 표지판 애플리케이션을 위한 고성능 광원으로 사용되는 것입니다. 그 특징은 잘 정의된 비대칭 공간 방사 패턴을 생성하는 타원형 렌즈 형상으로, 2차 광학 장치나 필터를 통해 노란색, 빨간색 또는 녹색 출력이 필요한 표지판의 색상 혼합 애플리케이션에 특히 적합합니다.

이 장치는 자외선 차단 에폭시 재질로 제작되어 옥외 환경에서 장기적인 신뢰성과 색상 안정성을 보장합니다. RoHS, EU REACH 및 할로겐 프리 표준을 포함한 주요 환경 규정을 준수하며, 브롬 및 염소 함량이 엄격히 제어됩니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED의 핵심 장점은 높은 광도 출력, 균일한 표지판 조명을 위한 특화된 타원형 방사 패턴, 그리고 까다로운 애플리케이션을 위한 견고한 구조를 포함합니다. 타겟 시장은 교통 인프라, 상업 광고 및 공공 정보 시스템 제조업체를 포괄합니다. 주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

• 컬러 그래픽 표지판 및 메시지 보드
• 교통 관리를 위한 가변 메시지 표지판(VMS)
• 상업용 옥외 광고 디스플레이

2. 기술 파라미터: 심층 객관적 해석

2.1 절대 최대 정격

장치의 작동 한계는 특정 주변 조건(Ta=25°C)에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 역방향 전압 (V_R):5V. LED 단자에 역방향으로 인가할 수 있는 최대 전압입니다.
• 순방향 전류 (I_F):30 mA (연속). 신뢰할 수 있는 작동을 위한 권장 최대 DC 전류입니다.
• 피크 순방향 전류 (I_FP):100 mA. 이는 펄스 조건(듀티 사이클 1/10 @ 1kHz)에서만 허용되며, 연속 작동에는 사용해서는 안 됩니다.
• 전력 소산 (P_d):110 mW. 패키지가 열로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
• 작동 및 보관 온도:-40°C ~ +85°C (작동) 및 -40°C ~ +100°C (보관) 범위입니다.
• 솔더링 온도:5초 동안 260°C를 견딜 수 있으며, 표준 리플로우 솔더링 공정과 호환됩니다.

2.2 전기-광학 특성

성능은 표준 테스트 전류 I_F=20mA 및 Ta=25°C에서 지정됩니다.

• 광도 (I_v):최소 934 mcd에서 최대 2130 mcd까지 범위이며, 일반적인 값은 1140 mcd입니다. 이 높은 광도는 표지판의 주간 가시성에 매우 중요합니다.
• 시야각 (2θ_1/2):90° (X축) x 45° (Y축)의 비대칭입니다. 이 타원형 패턴은 표지판의 정보 텍스트 및 심볼의 일반적인 종횡비에 맞도록 설계되었습니다.
• 피크 및 주 파장:칩은 청색 스펙트럼에서 발광합니다. 피크 파장(λ_p)은 일반적으로 468 nm입니다. 주 파장(λ_d)은 460 nm에서 475 nm까지 범위이며, 빈으로 분류됩니다.
• 순방향 전압 (V_F):20mA에서 2.4V에서 3.4V 사이입니다. 설계자는 구동 회로를 설계할 때 이 전압 강하를 고려해야 합니다.
• 역방향 전류 (I_R):V_R=5V에서 최대 50 µA로, 양호한 접합 품질을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

최종 제품의 색상 및 밝기 일관성을 보장하기 위해, LED는 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다.

3.1 광도 빈닝

광도는 다섯 개의 빈(BA ~ BE)으로 분류되며, 각각은 I_F=20mA에서 측정된 정의된 최소/최대 범위를 가집니다. 총 허용 오차는 ±10%입니다. 예를 들어, 빈 BC는 1340 ~ 1600 mcd를 포함합니다. 시스템 설계자는 필요한 빈을 지정하거나, 다른 생산 로트 간의 잠재적 밝기 변화를 인지해야 합니다.

3.2 주 파장 빈닝

파장은 다섯 개의 빈(B1 ~ B5)으로 분류되며, 각각 3 nm 범위로, 460-463 nm (B1)에서 472-475 nm (B5)까지입니다. 허용 오차는 ±1 nm입니다. 이 정밀한 빈닝은 엄격한 색상 제어를 가능하게 하며, 청색 LED가 형광체나 필터와 함께 사용되어 다른 색상을 생성할 때 특히 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 장치 동작을 이해하는 데 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포 및 지향성

상대 강도 대 파장곡선은 청색 영역 중심으로 약 20 nm의 좁은 스펙트럼 대역폭(Δλ)을 보여줍니다. 지향성플롯은 비대칭 타원형 방사 패턴을 시각적으로 확인시켜 주며, 강도가 지정된 90° 및 45° 각도에서 피크 값의 절반으로 떨어집니다.4.2 전기적 및 열적 특성순방향 전류 대 순방향 전압(I-V)

곡선은 다이오드의 일반적인 지수 관계를 나타냅니다. 상대 강도 대 순방향 전류

곡선은 광 출력이 전류와 함께 증가하지만, 더 높은 전류에서는 열 효과로 인해 비선형적이 될 수 있음을 보여줍니다. 상대 강도 대 주변 온도및 순방향 전류 대 주변 온도곡선은 상승하는 온도가 고정 전압에서의 광 출력과 필요한 구동 전류 모두에 미치는 부정적인 영향을 보여주며, 애플리케이션 설계에서 열 관리의 중요성을 강조합니다.5. 기계적 및 패키지 정보5.1 패키지 치수 및 도면기계 도면은 타원형 램프의 물리적 외형을 지정합니다. 주요 치수는 리드 간격(피치), 전체 본체 크기 및 레진 렌즈의 돌출부를 포함합니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 표준 허용 오차 ±0.25 mm의 밀리미터 단위입니다. 플랜지 아래 레진의 최대 돌출은 1.5 mm로, 최종 조립 시 간극에 중요합니다.5.2 극성 식별 및 패드 설계극성은 리드의 물리적 구조(일반적으로 더 긴 리드 또는 패키지의 평평한 면)로 표시됩니다. 애노드와 캐소드를 식별하려면 데이터시트 도면을 참조해야 합니다. PCB 패드 설계는 적절한 솔더링 및 기계적 안정성을 보장하기 위해 권장 외형과 일치해야 합니다.6. 솔더링 및 조립 지침

6.1 리드 성형 및 취급

굽힘은 스트레스 균열을 피하기 위해 에폭시 불베이스에서 최소 3 mm 이상 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다.

리드 성형은 솔더링 공정 이전에 완료되어야 합니다.

취급 중이나 PCB에 삽입할 때 패키지에 가해지는 과도한 스트레스는 내부 다이 부착 또는 와이어 본드를 손상시켜 성능 저하나 고장을 일으킬 수 있습니다.

리드는 실온에서 절단해야 합니다.

6.2 보관 조건

리플로우 중 "팝콘 현상"을 일으킬 수 있는 수분 흡수를 방지하기 위해, LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 출하 후 유통 기한은 3개월입니다. 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 장치를 건조제가 들어 있는 밀봉된 방습 백에 질소 분위기에서 보관해야 합니다.

• 6.3 솔더링 공정
• 웨이브 또는 핸드 솔더링 중, 솔더 접합부는 열 충격과 레진 손상을 방지하기 위해 에폭시 본체에서 최소 3 mm 이상 떨어져 있어야 합니다. 이 장치는 5초 동안 260°C의 피크 솔더링 온도를 견딜 수 있으며, 이는 표준 무연 리플로우 프로파일과 일치합니다.7. 포장 및 주문 정보7.1 방습 포장
• 부품은 일반적으로 캐리어 테이프와 릴을 포함하는 방습 포장으로 공급됩니다. 데이터시트에는 캐리어 테이프의 상세 치수, 포켓 피치(P=12.70 mm), 테이프 너비(W3=18.00 mm) 및 자동 피크 앤 플레이스 장비를 위한 기타 중요한 치수가 포함됩니다.
• 7.2 라벨 설명 및 포장 수량

릴 라벨에는 중요한 정보가 포함됩니다: 고객 부품 번호(CPN), 제조사 부품 번호(P/N), 수량(QTY) 및 광도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈닝 코드입니다. 표준 포장 수량은 내부 카톤당 2500개이며, 마스터 외부 카톤당 10개의 내부 카톤(25,000개)입니다.

7.3 모델 번호 지정

부품 번호 3474DKBR/MS는 구조화된 형식을 따르며, "3474"는 시리즈 또는 패키지를 나타내고, "D"는 색상(블루/확산)을 나타내며, 이후 문자는 성능 빈 또는 기타 변형을 지정합니다. 끝부분의 자리 표시자 사각형(□□□□)은 주문 시 정확한 빈 코드(예: CAT 및 HUE)를 지정하기 위한 것입니다.

8. 애플리케이션 권장 사항

8.1 일반적인 애플리케이션 회로

이 LED는 안정적인 광 출력을 보장하고 열 폭주를 방지하기 위해 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 안정적인 DC 전압 공급과 함께 간단한 직렬 저항기를 사용할 수 있으며, R = (V

공급

- V

) / I

로 계산됩니다. 예를 들어, 5V 공급 및 20mA에서 일반적인 V

가 3.0V인 경우, R = (5-3)/0.02 = 100 Ω입니다. 저항기의 전력 정격은 I

R = 0.04W이므로, 1/8W 또는 1/4W 저항기로 충분합니다.

8.2 설계 고려 사항

열 관리:_{전력 소산이 낮더라도, 낮은 접합 온도를 유지하는 것은 장기적인 신뢰성과 안정적인 광 출력, 특히 밀폐된 표지판이나 높은 주변 온도에서의 핵심입니다.}광학 통합:_F타원형 빔 패턴은 표지판에서 일반적으로 사용되는 확산판, 도광판 또는 색상 필터와 함께 작동하도록 설계되었습니다. LED의 방향(어느 축이 90°이고 45°인지)은 PCB 레이아웃 시 고려되어야 합니다._FESD 보호:_F민감하다고 명시적으로 언급되지는 않았지만, 취급 및 조립 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하는 것은 모든 반도체 장치에 대한 좋은 관행으로 간주됩니다.²9. 기술 비교 및 차별화

이 LED의 주요 차별화 요소는 타원형 방사 패턴에 있습니다.

• 대부분의 표준 LED는 원형(대칭) 시야각을 가집니다. 이 특화된 패턴은 직사각형 표지판 요소에 대해 더 효율적인 광 분포를 제공하며, 원형 패턴 LED를 사용하는 것에 비해 균일한 조명을 위해 필요한 LED 수를 줄일 수 있습니다. 더욱이, 높은 광도 빈닝(최대 2130 mcd)은 높은 밝기가 필요한 애플리케이션에서 경쟁력을 갖게 합니다.10. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)
• Q: 이 LED를 최대 연속 전류 30mA로 구동할 수 있습니까?A: 예, 하지만 적절한 열 관리를 보장해야 합니다. 30mA에서 작동하면 더 높은 광 출력을 생성하지만 더 많은 열도 발생시켜 수명을 단축시키고 파장 이동을 일으킬 수 있습니다. 20mA 테스트 조건은 성능을 지정하기 위한 표준입니다.
• Q: 피크 파장과 주 파장의 차이는 무엇입니까?A> 피크 파장(λ

)은 방출 스펙트럼이 최고 강도를 가지는 파장입니다. 주 파장(λ

)은 LED의 인지된 색상과 일치하는 단일 파장의 단색광입니다. λ는 색도 측정 애플리케이션과 더 관련이 있습니다.Q: 보관 조건이 왜 그렇게 구체적입니까? (3개월, 이후 질소)

A: 에폭시 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 고온 리플로우 솔더링 공정 중에 갇힌 이 수분이 빠르게 증발하여 내부 압력을 생성하여 패키지 박리나 에폭시 균열을 일으킬 수 있습니다. 이를 "팝콘 현상"이라고 합니다. 수분 민감도 등급(MSL)이 이러한 보관 및 취급 요구 사항을 규정합니다.

11. 실제 사용 사례 예시

시나리오: 고속도로용 단일 라인 가변 메시지 표지판(VMS) 설계.

표지판은 밝고 균일하게 조명된 문자를 필요로 합니다. 설계자는 이 타원형 LED를 선택합니다. 각 문자를 형성하는 분할된 확산판 패널 뒤에 여러 LED가 배치됩니다. LED는 90° 넓은 축이 문자 획의 수평 너비와 정렬되고, 45° 좁은 축이 수직 높이와 정렬되도록 방향이 지정됩니다. 이 방향은 확산판과 결합되어 인접 세그먼트로 과도한 빛이 새지 않으면서 획의 너비 전체에 걸쳐 빛이 고르게 퍼지도록 하여 대비와 가독성을 향상시킵니다. 각 LED 직렬 스트링에 20mA를 공급하도록 정전류 구동 보드가 설계되며, 모든 표지판에서 균일성을 보장하기 위해 BOM에 적절한 빈 코드(예: 광도용 BC, 파장용 B4)가 지정됩니다.

12. 작동 원리 소개_p이는 반도체 발광 다이오드입니다. InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩 재료를 기반으로 합니다. 다이오드의 문턱값을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 접합의 활성 영역 내에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 재료의 특정 밴드갭 에너지는 방출된 광자가 청색 파장 범위(약 468 nm)에 있음을 결정합니다. 청색광은 성형된 에폭시 렌즈를 통해 나오며, 이 렌즈는 확산("MS"는 유백색 또는 확산을 의미할 가능성이 있음)되어 빛을 산란시키고 지정된 타원형 빔 패턴으로 형성합니다._d13. 기술 동향 및 맥락_d표지판 및 전문 조명용 LED는 더 높은 효율(와트당 더 많은 루멘), 더 엄격한 빈닝을 통한 향상된 색상 일관성 및 향상된 신뢰성을 지속적으로 발전시키고 있습니다. 이 타원형 렌즈에서 볼 수 있는 특수 광학 장치의 사용은 빛을 필요한 곳에 정확하게 향하게 하여 광학 손실을 줄임으로써 애플리케이션 효율성을 높이는 추세입니다. 더욱이, 환경 규정(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수는 이제 글로벌 환경 정책과 지속 가능한 제품에 대한 고객 요구에 의해 추진되는 산업 표준 요구 사항입니다. 방습 포장 및 상세한 취급 지침에 대한 초점은 표면 실장 장치를 위한 더 견고하고 신뢰할 수 있는 제조 공정으로의 산업 이동을 반영합니다.

Q: Why is the storage condition so specific (3 months, then nitrogen)?

A: The epoxy package can absorb moisture from the air. During the high-temperature reflow soldering process, this trapped moisture can vaporize rapidly, creating internal pressure that can delaminate the package or crack the epoxy—a phenomenon known as \"popcorning.\" The moisture-sensitive level (MSL) rating dictates these storage and handling requirements.

. Practical Use Case Example

Scenario: Designing a Single-Line Variable Message Sign (VMS) for a highway.

The sign requires bright, evenly illuminated characters. The designer selects this oval LED. Multiple LEDs are placed behind a segmented diffuser panel forming each character. The LEDs are oriented so that the 90° wide axis aligns with the horizontal width of the character stroke, and the 45° narrow axis aligns with the vertical height. This orientation, combined with the diffuser, ensures that light is spread evenly across the width of the stroke without excessive spill into adjacent segments, improving contrast and readability. A constant-current driver board is designed to supply 20mA to each series string of LEDs, with the appropriate bin codes (e.g., BC for intensity, B4 for wavelength) specified in the bill of materials to ensure uniformity across all signs.

. Operating Principle Introduction

This is a semiconductor light-emitting diode. It is based on an InGaN (Indium Gallium Nitride) chip material. When a forward voltage exceeding the diode's threshold is applied, electrons and holes recombine within the active region of the semiconductor junction. This recombination process releases energy in the form of photons (light). The specific bandgap energy of the InGaN material determines that the emitted photons are in the blue wavelength range (approximately 468 nm). The blue light exits through a molded epoxy lens which is diffused (indicated by \"MS\" likely meaning Milky White or Diffused) to scatter the light and shape it into the specified oval beam pattern.

. Technology Trends and Context

LEDs for signage and professional lighting continue to evolve towards higher efficiency (more lumens per watt), improved color consistency through tighter binning, and enhanced reliability. The use of specialized optics, as seen in this oval lens, is a trend to increase application efficiency by directing light precisely where it is needed, reducing optical losses. Furthermore, compliance with environmental regulations (RoHS, REACH, Halogen-Free) is now a standard requirement in the industry, driven by global environmental policies and customer demand for sustainable products. The focus on moisture-resistant packaging and detailed handling instructions reflects the industry's move towards more robust and reliable manufacturing processes for surface-mount devices.